SPWVD跳频信号参数估计算法研究(2)

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3.1.1 STFT定义 12

3.2 魏格纳分布 14

3.2.1 WVD定义 14

3.2.2 SPWVD定义 14

3.3 STFT 算法仿真 14

3.4 SPWVD 算法仿真 19

4 SPWVD方法的跳频参数估计 24

4.1 跳频参数估计的意义 24

4.2 跳频图案研究 24

4.2.1 跳频图案的产生和选择 24

4.2.2 几种常见的伪随机序列 25

4.3 跳速估计 26

4.4 跳变时刻估计 30

4.5 跳变序列估计 32

4.6 跳频序列带宽扩展 35

结论 40

致谢 41

参考文献 42

1 引言

1.1 本文研究背景

在通信技术迅猛发展的今天，定频通信系统已经受到了严重的威胁。在未来的战争环境中，不采用抗干扰措施的通信方式将逐渐被淘汰。为了确保在复杂的环境中能够正常的完成通信，一种抗干扰的通信体制——跳频通信系统应运而生。因此，在电子对抗领域，跳频通信系统的参数估计也成为当前研究的热点。跳频通信对抗的能力已经从一个侧面反映出整个国家的电子战水平[1]。发达国家在跳频通信对抗领域一路领先，持续进行了大量的研究探索，现在已研制出多型既能干扰低速跳频系统又能干扰高速跳频系统的高端干扰装置。

在我国，跳频技术的研究时间相对较短，所以在很大程度上落后于发达国家，尤其对快跳系统的研究和跳频通信干扰方面几乎是一片空白，因此跳频通信系统技术的研究工作成为了一个亟待解决的问题。幸运的是，现在国内很多学者都致力于对跳频通信系统的研究，跳频技术课题已经被列为重点研究课题之一[2]。

在电子对抗领域，对接收到的跳频信号主要有以下三个任务：发现目标信号并监视其信号跳变规律；干扰目标信号使其不能正常通信；截获目标，最终获取有价值的战场情报。对跳频信号来讲，在解调之前，还要进行解跳。要完成这几项任务，需要对目标信号进行有效的截获和识别，需要获得信号的中心频率、带宽、调制方式等信号特征参数。跳频通信具有良好的抗干扰、低截获概率及灵活组网能力，因此跳频技术一出现，便在军事领域得到了极大的发展，采用跳频技术的各式电台在军事领域得到了广泛应用，极大地提高了军事装备的抗截获和抗干扰能力，向通信对抗提出了严峻的挑战。跳频通信信号的中心频率是一组频率的集合，在密钥的控制下做随机的跳变，若要完成作战使命，即对短波和超短波跳频通信进行有效地解跳和干扰，首先要侦察到跳频电台的活动规律，而跳频电台频率集的获取和正确识别则是跳频侦察的核心问题[3]。

当代电子对抗领域所面对的是信号密度不断增加、调制方式日益多样化的电子环境，因此接收机需要拥有不具备先验知识情况下的信号解跳和解调能力。跳频通信技术是国内外通信抗干扰的主要技术手段，随着跳频速率的提高，跳频图案的复杂度加大，跟踪干扰的难度也越来越大。开展对跳频通信对抗的研究，寻求截获、分选和识别跳频信号的方法，己经成为当前通信对抗领域紧迫而困难的任务之一。对于混杂着噪声的未知跳频信号进行估计，得到其跳频周期、跳变时刻、跳频频率等参数，是最终截获敌方通信或产生最佳干扰信号，瓦解敌方正常通信的首要前提，因此跳频信号参数估计成为现代军事通信对抗中的研究重点之一，对现代军事和国防安全具有重要意义。